基因工程1
、选择题
上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高了30多倍，标志着我国转基因研究向产业化的目标又迈进了一大步。以下与此有关的叙述中，正确的是( )
A．所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因
B．可将白蛋白基因导入牛的卵细胞中，通过组织培养形成转基因牛
C．人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白，是因为只在转基因牛的乳腺细胞中才有人白蛋白基因
D．运用基因工程技术让牛合成人白蛋白，该技术将导致定向变异
一对等位基因经某种限制性核酸内切酶切割后形成的DNA片段长度存在差异，凝胶电泳分离酶切后的DNA片段，与探针杂交后可显示出不同的带谱。根据该特性，就能将它作为标记定位在基因组的某一位置上。现有一对夫妇生了四个儿女，其中1号性状特殊(如下图)，由此可推知这四个儿女的基因型(用D、d表示)正确的是(多选) ( )
A．1号为XdXd B．2号为XDY
C．3号为Dd D．4号为DD
目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过鉴定与检测才能知道。下列属于目的基因检测和鉴定的是( )
①检测受体细胞中是否有目的基因
②检测受体细胞中是否有致病基因
③检测目的基因是否转录出了mRNA
④检测目的基因是否翻译成蛋白质
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②④
下列获取目的基因的方法中需要模板链的是 ( )
①从基因文库中获取目的基因 ②利用PCR技术扩增目的基因 ③反转录法 ④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成
A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．②③
下列关于基因工程应用的叙述，正确的是( )
A．基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因
B．基因诊断的基本原理是DNA分子杂交
C．一种基因探针能检测水体中的各种病毒
D．利用基因工程生产乙肝疫苗时，目的基因存在于人体B淋巴细胞的DNA中
以下有关蛋白质工程的叙述，不正确的是( )
A．蛋白质工程发展的基础是基因工程
B．蛋白质工程的原理是从预期的蛋白质功能出发最终找到脱氧核苷酸序列的过程
C．T4溶菌酶中引入二硫键提高了它的热稳定性是蛋白质工程应用的体现
D．蛋白质工程只能改造现有的蛋白质而不能制造新的蛋白质
已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如上图中箭头所指。如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶酶切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是( )
线性DNA分子的
酶切示意图
A．3 B．4 C．9 D．12
基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的是 ( )
A．常用相同的限制酶处理目的基因和质粒
B．DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶
C．可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒
D．导人大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达
在已知某小片段基因碱基序列的情况下，获得该基因的最佳方法是( )
A．用mRNA为模板逆转录合成DNA
B．以4种脱氧核苷酸为原料人工合成
C．将供体DNA片段转入受体细胞中，再进一步筛选
D．由蛋白质的氨基酸序列推测mRNA
下列有关基因工程中限制酶的描述，错误的是( )
A．一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列
B．限制酶的活性受温度影响
C．限制酶能识别和切割RNA
D．限制酶可从原核生物中提取
模型是人们为了某种特定目的而对认识的对象所做的一种简化的概括性描述，模型构建是生物学教学、研究和学习的一种重要方法。对下列两个生物概念模型的理解或者分析错误的组合是 ( )
①若图1表示基因工程的操作流程图，则C表示重组质粒，D是受体细胞 ②若图1表示植物体细胞杂交过程，则A、B在融合前必须经过特殊处理——制备原生质体，形成的
C称为杂种细胞，从C到D需要的技术是植物组织培养 ③若图2中B是核移植技术，
C是胚胎移植技术，则形成d的过程体现了高度分化的动物体细胞也具有全能性 ④若图2中B表示下丘脑，C表示垂体，切断下丘脑与垂体的联系，对胰岛的影响比对甲状腺、肾上腺的影响更大
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
下列关于转基因植物的叙述，正确的是( )
A．转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中
B．转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加
C．动物的生长激素基因转入植物后不能表达
D．如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题
、填空题
苏云金杆菌(Bt)能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图( ampr为抗氨苄青霉素基因)，据图回答下列问题。
(1)将图中①的DNA用HindⅢ、Bam HⅠ完全酶切后，反应管中有________种DNA片段。
(2)图中②表示HindⅢ与Bam HⅠ酶切、DNA连接酶连接的过程，此过程可获得________种重组质粒；如果换用BstⅠ与BamHⅠ酶切，目的基因与质粒连接后可获得____________种重组质粒。
(3)目的基因插入质粒后，不能影响质粒的________。
(4)图中③的Ti质粒调控合成的vir蛋白，可以协助带有目的基因的T－DNA导入植物细胞，并防止植物细胞中________________________对T－DNA的降解。
(5)已知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体，使细胞膜穿孔，肠细胞裂解，昆虫死亡。而该毒素蛋白对人类的风险相对较小，原因是人类肠上皮细胞________________________________________________________________________。
(6)生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种，其目的是降低害虫种群中的________________基因频率的增长速率。
2007年度诺贝尔生理学或医学奖授予了美国科学家马里奥·R·卡佩奇和奥利弗·史密西斯、英国科学家马丁·J·埃文斯，奖励他们创造了一套完整的“基因敲除小鼠”的方式。所谓“基因敲除小鼠”，就是先在小鼠的胚胎干细胞上通过基因重组的办法进行基因修饰，即将胚胎干细胞中的某基因改掉，然后将“修饰”后的胚胎干细胞植入小鼠的早期胚胎，生成嵌合体小鼠。这种嵌合体小鼠长大后，体内同时存在被“修饰”过的基因和未被“修饰”的基因。如果某些小鼠的生殖细胞恰巧被“修饰”过，则它们就会生出基因完全被“修饰”过的小鼠。据所学知识回答下列问题：
(1)切割目的基因时，如图所示，该限制酶能识别的碱基序列是________，切点在________之间。
(2)将目的基因转入小鼠胚胎干细胞后，胚胎干细胞能够发育成转基因小鼠，所依据的生物学原理是________。胚胎干细胞在体外培养的条件下可以增殖而不发生________，但通过体外定向诱导，能培育出人造________。
(3) 从胚胎干细胞转化到获得目的基因纯合子，并配合基因检测，最少需要代。育种过程是：检测目的基因→________→从中选出目的基因纯合的个体。
(4)基因敲除技术中存在着一个难以克服的缺陷：敲除了某个基因后，可能不会产生容易识别的表型改变，因此就不能获知该基因的功能，请你分析原因：________________________________________________________________________。
基因工程1
答案解析
、选择题
解析：“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中的人白蛋白基因合成出更多的蛋白质。动物细胞的全能性较难实现，用牛的卵细胞不能培养形成转基因牛。转基因牛的细胞中都含有人白蛋白基因，人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中表达。
答案：D
CD
解析：目的基因的检测包括：检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是用DNA探针与基因组DNA杂交。检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是用基因探针与mRNA杂交。最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是进行抗原－抗体杂交。
答案：C
D
解析：基因治疗是把正常基因导入有基因缺陷的细胞中；基因诊断是让正常人的DNA与病人基因组中分离出的DNA进行杂交来诊断疾病；一种基因探针只能检测水体中的一种病毒；利用基因工程生产乙肝疫苗时的目的基因是乙肝病毒的核酸。
答案：B
解析：蛋白质工程既能改造现有的蛋白质，也能制造新的蛋白质。
答案：D
C
解析：限制性内切酶具有专一性，据题干信息可知，三个切点都是该酶的切点，若线性DNA分子在三个切点都被切断，则得a、b、c、d；有一个切点被切断，得ab、cd，或abc、d，或a、bcd；有两个切点被切断，得a、b、cd，若ab、c、d，或a、bc、d。因此，共得到不同长度的DNA片段有9种。
B
B
解析：在已知某小片段基因碱基序列的情况下，获得该基因的最佳方法是以4种脱氧核苷酸为原料，人工合成目的基因；以mRNA为模板逆转录合成DNA是获得真核生物目的基因的常用方法；将供体DNA片段转入受体细胞中，再进一步筛选，检测目的基因是否进入受体细胞。
解析：限制酶识别特定DNA序列但不能识别切割RNA序列。它主要从原核生物中提取，具有酶的特性，受温度的影响。
答案：C
B
解析：转入到油菜的抗除草剂基因可能会通过花粉被油菜的近缘物种接受，造成意料之外的抗除草剂基因传播，形成基因污染，有可能会对生态系统的平衡和稳定构成威胁，A项正确；在转入抗虫基因后，不能适应这种抗虫植物的昆虫的死亡率将大大增加，只有存在对应的抗性基因的昆虫才能生存下来，增加了昆虫群体中抗性基因的频率，B项错误；生物界中所有物种基因的转录和翻译用同一套密码子和相同的氨基酸，所以动物的生长激素基因可以在植物体内得到表达，C项错误；即便转基因植物的外源基因来自于自然界，通过转基因工程后，可能会使目标生物出现非正常进化过程中的性状改变，有可能会影响生态系统的稳定性，D项错误。
答案：A
、填空题
解析：(1)Bam H Ⅰ在①中有2个切点，HindⅢ在①中有1个切点，故可切出4种DNA片段。(2)因HindⅢ切出的末端与Bam HⅠ切出的末端不同，则重组的质粒有2种，而Bam HⅠ与BstⅠ酶切点相同，因此只能得到1种重组质粒。(3)质粒进入宿主细胞必须能正常复制才能为目的基因的扩增提供必要的条件。(4)植物细胞中有能降解T－DNA的酶(DNA水解酶)。(5)不同生物的基因不同，表达产生的蛋白质也不同。从而造成人类肠上皮细胞表面无相应毒素蛋白的受体。(6)转基因与非转基因作物混种，可降低抗性作物对害虫的选择性，使害虫种群中的抗性基因频率增长速率减慢。
答案：(1)4 (2)2 1 (3)复制 (4)DNA水解酶
(5)表面无相应的特异性受体 (6)抗性
(1)GAATTC G和A (2)细胞全能性 分化 组织或器官 (3)2 选择目的基因进入生殖细胞的个体交配 (4)许多基因在功能上是多余的，敲除后，其他基因可以提供同样的功能
解析: 本题以新信息为载体考查基因工程的操作及其应用。（1）限制酶识别的碱基序列为回文序列，两条链的序列正好相反。由题图可知，限制酶识别的碱基序列为GAATTC，且在G和A之间切开。（2）胚胎干细胞发育成个体，体现了动物细胞的全能性；胚胎干细胞在体外培养条件下一般不发生分化，但在一定诱导条件下，可以定向分化形成一定的组织或器官供移植所用。（3）基因工程育种过程为：检测目的基因→选择目的基因进入生殖细胞的个体交配（第一代）→从中选出目的基因纯合的个体（第二代），所以如果配合基因检测，共需要两代。（4）因基因和性状之间的关系并不是一一对应的关系，有的性状是由多对基因控制，有的基因之间可以互补，敲除了某个基因后，可能产生不易识别的表型改变，因此就不能获知该基因的功能。
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